Методические указания для студентов по проведению практических работ для специальности 2201 «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети», по дисциплине «Основы автоматики» (стр. 5 )

n=________________________________________________________

__________________________________________________

Sд=________________________________________________________

____________________________________________________________

22

Задача №2 Определить параметры МУ с внутренней ОС.

2. Пояснения к работе

2.1 Краткие теоретические сведения:

1) Коэффициент запаса

Кз = DВумах /DВун, (6)

где DВ – приращение индукции

2) Напряжение, питающее схему

Uс = 1,11*(1,2 ¸ 2,0)*Iнмах*Rн(В) (7)

3) Максимальная напряженность

Hмах = Ккр*2Нс (А/см), (8)

где Ккр – коэффициент кратности

4) Индукция

Вст = DВумах/2 (Тл) (9)

5) Объем сердечника

V = Uc*Iнмах*104/4,44*f*Hмах*Вст (cм3) (10)

6) Масса сердечника

G =g*V (г), (11)

где g – удельная масса магнитного материала

7) Сечение провода

q = Iнмах/j (мм2), (12)

где j – допустимая плотность тока

8) Число витков рабочей обмотки

Wp = Uc*104/4,44*f*S*Вст, (13)

где S - сечение сердечника

9) Площадь окна

Qр = q*Wр/Kзап. (см2), (14)

где Кзап. – коэффициент заполнения

2.2 Пример расчета

Исходные данные:

Rн =130 Ом, Iнмах = 0,68 А, f = 400 Гц, Ккр = 50, D Вумах = 2,8 Тл,

D Вун = 2,3 Тл, Нс = 0,48 А/ cм, g = 7,8 г/см2 , j = 4,0 А/мм, S = 0,49 см2 , Кзап. = 0,325.

39

3.Задание:

3.1 Рассчитать параметры обмотки смещения. Исходные данные для

расчета взять из таблицы 1, согласно варианту

Таблица 1

№ варианта	Ну(А/м)	k	а(м)	Iсм(А)	qсм(К)	lсм(мм)	Uc(В)	ρ
1	0,05	25	0,9	0,006	0,012	0,055	220	1/57
2	0,04	25	0,8	0,005	0,013	0,055	130	1/57
3	0,03	30	0,6	0,004	0,0113	0,045	130	1/57
4	0,07	35	0,7	0,005	0,013	0,055	220	1/57
5	0,06	40	0,7	0,003	0,0113	0,035	130	1/57

3.2 Произвести расчет

l=______________________________________________________________________________________________________________________

Fсм=________________________________________________________ ____________________________________________________________

ωсм=________________________________________________________ ____________________________________________________________

Rсм=________________________________________________________ ____________________________________________________________

Rрег=_______________________________________________________ ____________________________________________________________

3.3 Результаты расчета свести в таблицу 2.

Таблица 2.

l (м)	Fсм (Н)	ωcм	Rсм(Ом)	Rрег(Ом)

38

3.3 Результаты расчета свести в таблицу 2.

Таблица 2

n (шт)	Sд

4. Контрольные вопросы к практической работе №3

1. Какие материалы используются для пьезоэлектрических датчиков?

2. В чем суть пьезоэффекта?

3. Где находят применение датчики, основанные на прямом и обратном пьезоэффектах?

4. Как определить чувствительность емкостного датчика, зная его емкость?

5. Какие виды емкостных датчиков существуют?

Список литературы

1. Келим элементы систем автоматического управления.

-М,: «Форум - Инфра - М», 2002 г., -383с.

23

Практическая работа № 4

Определение основных параметров

электромагнитного реле постоянного тока

1 Цель работы

1.1 Научиться рассчитывать параметры электромагнитного реле.

1.2 Научиться рассчитывать параметры обмотки электромагнитного реле.

Задача №1. Рассчитать параметры электромагнитного реле.

2 Пояснения к работе.

2.1 Краткие теоретические сведения:

Реле – это устройство, которое автоматически осуществляет скачкообразное переключение выходного сигнала под воздействием управляющего сигнала, изменяющегося непрерывно в определенных пределах. Электромагнитные реле по роду используемого тока делятся на реле постоянного и переменного тока. Реле постоянного тока делятся на нейтральные и поляризованные. Рассмотрим основные параметры, характеризующие работу, нейтрального электромагнитного реле постоянного тока.

1)  площадь воздушного зазора:

, (1)

где Sδ - площадь воздушного зазора, (мм2);

D - диаметр катушки.

2)  величина магнитного потока:

(Вб), (2)

где F – намагничивающая сила.

24

3) число витков обмотки смещения:

, (3)

где Iсм – ток смещения.

4) сопротивление провода обмотки смещения:

*ρ(Ом) (4)

5) добавочное регулировочное сопротивление в цепи смещения:

(Ом). (5)

2.2  Пример расчета

Исходные данные:

k = 20; а = 0,7; Ну = 0,06А/м; Iсм = 0,005А; ρ = 1/57; qсм = 0,0113К;

lсм = 0,055мм; Uс = 130 В.

Решение:

1) l = 20*0,7=14 (м);

2) Fсм = 0,06*14=0,084 (Н);

3) ωсм = 0,84/0,005=170 (витков);

4) Rсм = 170*0,055/57*0,0113=14,5 (Ом);

5) Rрег = (130/1,11*0,005)-14,5=23400 (Ом).

37

Практическая работа №6.

Определение основных параметров магнитного усилителя с внешней и внутренней обратными связями.

1 Цель работы

1.1 Научиться рассчитывать параметры обмотки смещения магнитного усилителя с внешней обратной связью.

1.2 Научиться рассчитывать параметры магнитного усилителя с внутренней обратной связью.

Задача №1. Определить параметры обмотки смещения магнитного усилителя с внешней обратной связью.

2 Пояснения к работе.

2.1 Краткие теоретические сведения:

В МУ для осуществления внешней обратной связи предусматривается специальная обмотка обратной связи, которая располагается на сердечниках так же как и обмотка управления. В МУ с внутренней ОС постоянное магнитное поле создается за счет постоянной оставляющей тока нагрузки, протекающей по рабочим обмоткам усилителя, т. е., нет необходимости в специальных обмотках ОС. Другое название МУ с внутренней ОС - МУ с самоподмагничиванием или с самонасыщением.

1)  длина обмотки:

l=k*а(м), (1)

где k - коэффициент кратности;

2) сила смещения:

Fсм = Ну*l (Н), (2)

36

3)  магнитная индукция:

(Тл), (3)

4)  магнитное напряжение, приходящееся на воздушный зазор:

(А), (4)

где магнитная проницаемость.

2.2 Пример расчета

Исходные данные:

FK = 80 Н; D = 14 мм = 14× 10-3 м; d = 0,15 мм = 1,5× 10-4 м

Решение:

1) ;

2) ;

3) ;

4) (А).

3. Задание:

3.1 Рассчитать параметры электромагнитного реле. Исходные данные для расчета взять в таблице 1, согласно варианту.

25

Таблица 1

№ варианта	F (Н)	D (мм)	d (мм)
1	50	20	0,2
2	90	12	0,9
3	40	17	0,1
4	100	29	1,2
5	130	30	1,5

3.2 Произвести расчет:

Sδ=_____________________________________________________________________________________________________________________

Фδ=____________________________________________________________________________________________________________________

Вδ=_____________________________________________________________________________________________________________________

I*ωδ=_______________________________________________________

____________________________________________________________

3.3 Результаты расчета свести в таблицу 2.

Таблица 2

S δ (м2)	Фδ (Вб)	Вδ(Тл)	I ·ωδ(А)

26

3.2 Произвести расчет

Рн=_______________________________________________

Рy =______________________________________________

Кр=______________________________________________

Uc=______________________________________________

= __________________________________________

а=_______________________________________________

3.3 Результаты расчета свести в таблицу 2.

Таблица 2

Рн (Вт)	Ру (Вт)	Кр	Uc (В)	Wp/Lcp	а

4. Контрольные вопросы к практической работе №5

1. На какие типы делятся электромагниты по конструктивному исполнению?

2. Почему клапанные электромагниты развивают большое тяговое усилие?

3. На чем основан принцип действия магнитного усилителя?

4. Для чего в схемы магнитных усилителей вводится обратная связь?

5. Какие бывают магнитные усилители с внешней обратной связью?

Список литературы

1. Келим элементы систем автоматического управления.

-М,: «Форум - Инфра - М», 2002 г., -383с.

35

2.2 Пример расчета

Исходные данные:

Iн = 6 * А; Rн = 650 Ом; Ry = 660 Ом; Iy = 3 * А; f = 50 Гц; KB = 1; H~мах = 0,75; Kср = 20; B = 0,45 Тл.

Решение:

1) ;

2) ;

3) ;

4) ;

5) ;

6) .

3.Задание: Определить основные размеры сердечника МУ с внешней ОС.

3.1 Исходные данные для расчета взять из таблицы 1, согласно варианту.

Таблица 1

№ варианта	Iн 10-3 (A)	Rн (Ом)	Ry (Ом)	Iy 10-4 (A)	f (Гц)	H~ max (В)	Kв	Кср	Вст (Тл)
1	6	650	650	3	50	0,75	1	20	0,45
2	6	680	670	4	50	0,75	1	20	0,45
3	7	660	680	3	50	0,75	1	25	0,45
4	8	750	660	5	50	0,75	1	20	0,45
5	8	630	650	3	50	0,75	1	20	0,45

34